Бесверхушечные растения раскрывают механизмы молекулярных взаимодействий у человека

Ученые из Института Ван Андела (VARI) раскрыли важный молекулярный механизм у растений, имеющий значительное сходство с определенными сигнальными механизмами у человека, которые тесно связаны с ранним эмбриональным развитием и такими заболеваниями, как рак.

Как в растениях, так и у животных и человека сложные молекулярные сети регулируют ключевые биологические функции, такие как развитие и реакции на стресс. Систему можно сравнить с огромной коммутаторной панелью — когда переключаются не те «переключатели», гены могут включаться или выключаться ненадлежащим образом, что приводит к возникновению заболеваний.

Ученые VARI выяснили, как важный растительный белок, известный как TOPLESS, взаимодействует с другими молекулами, ответственными за выключение генов. Эти результаты, полученные на растениях, предоставляют общую модель для этого типа сайленсинга генов у разных видов, который связан с несколькими жизненно важными биологическими функциями у человека. Открытие опубликовано в Science Advances.

Используя метод рентгеновской кристаллографии (X-ray crystallography), команда определила трехмерную структуру TOPLESS как отдельно, так и в связке с другими молекулами, ответственными за выключение генов и регуляцию экспрессии генов. Хотя эти взаимодействующие молекулы были выбраны из разных сигнальных путей растений, все они связывались с TOPLESS одинаковым образом.

Новая статья является третьей в серии публикаций, раскрывающих ключевые компоненты фундаментальных молекулярных процессов. Работа непосредственно описывает, как компоненты молекулярной «коммутаторной панели» в растениях взаимодействуют, регулируя реакции на множество стрессоров, включая колебания температуры. Новые результаты следуют за более ранней статьей в Nature, включенной в топ-10 научных прорывов 2009 года по версии журнала Science, и статьей в Science, которые описывают, как растения реагируют на засуху и температурный стресс.

Вместе эти работы имеют значение не только для создания более выносливых растений, но и для определения молекулярных структур компонентов целых сигнальных путей.